造巖礦物顆粒微觀研究實(shí)驗(yàn)型計(jì)量礦物顯微鏡
像巖石那樣造巖礦物顆粒的集合體,當(dāng)其斷裂時(shí),試
作微觀考察,究竟是哪一部分結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂?
這樣的微觀斷裂形式,有如下三種。
(1)由顆粒內(nèi)部引起滑移的剪切斷裂。一般伴隨著永久應(yīng)
變。
(2)沿著顆粒內(nèi)部的晶格分離開(kāi)的劈理。由拉應(yīng)力引起的,
一般不伴有永久應(yīng)變。
(3)顆粒和顆粒聞,從滑移直到分離。
上述三種斷裂形式,兩種或三種同時(shí)發(fā)生是經(jīng)常的。若以宏
觀斷裂面的方向和斷裂時(shí)的狀況,對(duì)這三種斷裂形式加以區(qū)別,
這幾乎是不可能的。特別是由于壓縮載荷發(fā)生斷裂時(shí),是由微觀
上的裂隙不斷地、多次地發(fā)生和發(fā)展起來(lái),以致最后引起宏觀上
的斷裂。
. 還有,物體的結(jié)構(gòu)和斷裂強(qiáng)度或斷裂機(jī)理之間的關(guān)系,雖然
已成最近顯著發(fā)展中的物性論乃至固體物理學(xué)的研究對(duì)象,但是.
有關(guān)巖石在這方面的問(wèn)題,仍毫無(wú)進(jìn)展,未獲解決。
強(qiáng)度的概念和抗壓強(qiáng)度
物體的強(qiáng)度不只是關(guān)系到物體的性質(zhì),也關(guān)系到同內(nèi)部應(yīng)力
狀態(tài)有關(guān)的量,只有首先確定了應(yīng)力狀態(tài),才能討論它的強(qiáng)度這
一概念。應(yīng)力有屬于垂直方向的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力,還有切線方向
的剪應(yīng)力,與此相對(duì)應(yīng)有抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。這
意味著在發(fā)生斷裂的面上,由于各個(gè)不同的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力和剪
應(yīng)力單獨(dú)作用的結(jié)果引起斷裂時(shí)的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)
度。因此作為強(qiáng)度試驗(yàn)法,首先要尋求并取得在物體內(nèi)的特定
面上,使拉應(yīng)力、壓應(yīng)力和剪應(yīng)力能單獨(dú)而均勻地發(fā)生作用的加
載條件。
對(duì)于巖石也可進(jìn)行各種強(qiáng)度的試驗(yàn),但都必須加力于按規(guī)定
形狀做成的巖樣,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。先從抗壓強(qiáng)度談起。
壓縮試驗(yàn),是對(duì)已經(jīng)形成圓柱和角柱形的巖樣,只在軸向上
加壓縮力的試驗(yàn)。確切地說(shuō),這種試驗(yàn)是單軸壓縮試驗(yàn),和后面
所述的三軸壓縮試驗(yàn)等有區(qū)別。一般單稱壓縮試驗(yàn)就是指單軸壓
縮試驗(yàn),本節(jié)也只講單軸壓縮試驗(yàn)。
壓縮試驗(yàn)以及所有的巖石強(qiáng)度試驗(yàn),不只是測(cè)定強(qiáng)度,也測(cè)
定它的變形及應(yīng)變,還測(cè)定它的楊氏模量和泊松比等力學(xué)方面的
性質(zhì)。對(duì)巖樣進(jìn)行壓縮試驗(yàn)使用耐壓(強(qiáng)度)試驗(yàn)機(jī),變形和應(yīng)
變的測(cè)定使用測(cè)微儀和電阻應(yīng)變儀
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